B-
Cuisson:
Une fois le cru préparé, il sera
acheminé directement à l'entrée du four, qui est souvent
constitué d'un grand cylindre d'environ 3 à 6 mètre de
diamètre et de 50 à 150 mètre de longueur, incliné
par rapport à l'horizontale de 3 à 5° de façon
à permettre une descente progressive des matières en rotation
autour de son axe. La partie inférieure du four est
équipée d'une flamme entretenant une température de
l'ordre de 1450 C° ; en s'approchant de cette zone, le cru subi des
transformations successives qui le conduisent au produit fini qui est le
« clinker ». Les réactions
chimiques de transformation de cru dans le four, sont comme suit
:
· jusqu'à 100°c : évaporation
de l'eau libre.
· T > 100°C : Evaporation de l'eau
constitutive à l'intérieur des minéraux.
· T > 600°C : Décomposition des
matières argileuses. (Silice SiO2, Alumine
Al2O3, Ferrite Fe2O3).
· T > 850°C : Décarbonatation du
calcaire. CaCO3 CaO +
CO2
· T > 900°C : Commencement des processus
d'interaction et de combinaisons chimiques entre la chaux (CaO) et les oxydes
d'argile (Silice SiO2, Alumine Al2O3, Ferrite
Fe2O3).
· T = 1450C° :
Clinkérisation.
A la sortie du four, le clinker tombe sur une grille de
refroidissement rapide à travers laquelle est soufflé par l'air
froid (la trempe). Le refroidissement après cuisson joue un rôle
important sur la forme et la réactivité des constituants du
clinker.
C- Broyage :
Pour obtenir un ciment aux propriétés
hydrauliques actives, le clinker à son tour broyé très
finement. C'est également lors du broyage qu'une quantité de
gypse (3 à 5%) est ajouté au clinker ; le gypse est
indispensable à la régulation de prise du ciment. Le
mélange passe dans des broyeurs, il est réduit en poudre fine
< 80 um ; On obtient alors le ciment "Portland". Le produit final
(ciment) est stocké dans des silos, en attente de
livraison.
Le clinker finement broyé, se présente sous
la forme de grains polycristallins de quelques dizaines de microns (comme
l'indique la figure I -2).
Figure I -2 : Grains
polycristallins d'un ciment Portland anhydre (image obtenue par microscopie
optique en lumière réfléchie sur section polie
légèrement attaquée par HNO3) :
1 = C3S ; 3 = C2S ; 4 =
C3A+C4AF
Les ciments avec ajouts (ciments composés) sont
obtenus par l'addition, lors de broyage du clinker, du gypse et
d'éléments minéraux comme les laitiers de hauts fourneaux,
les cendres de centrales thermiques, les fillers calcaires, les pouzzolanes
naturelles ou artificielles. Ainsi sont obtenues les différentes
catégories de ciments qui permettront la réalisation d'ouvrages
allant du plus courant au plus exigeant. [1]
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